设计模式之反应器（Reactor）模式

设计模式之反应器（Reactor）模式

来源

• 从学习ZeroMQ说起
  • “ZeroMQ几乎所有的I/O操作都是异步的，主线程不会被阻塞。ZeroMQ会根据用户调用zmq_init函数时传入的接口参数，创建对应数量的I/O Thread。每个I/O Thread都有与之绑定的Poller，Poller采用经典的Reactor模式实现，Poller根据不同操作系统平台使用不同的网络I/O模型（select、poll、epoll、devpoll、kequeue等）。”

Reactor模式的简单解释

• 事件处理设计模式
• 处理并发服务请求，并将请求提交到一个或者多个服务处理程序
• 当客户端请求抵达后，服务处理程序使用多路分配策略，由一个非阻塞的线程来接收所有的请求，然后派发这些请求至相关的工作线程进行处理

Reactor模式包含的内容

• 抽象解释
  • 1. Boss：主要是拉活儿、谈项目，一旦Boss接到活儿了，就下发给下面的work去处理
  • 2. Worker
• 具体解释
  • 1. 初始事件分发器(Initialization Dispatcher)
  • 2. 同步（多路）事件分离器(Synchronous Event Demultiplexer)
  • 3. 系统处理程序(Handles)
  • 4. 事件处理器(Event Handler)

类图

通俗易懂的故事来解释Reactor模式--比代码经典哦

对于高并发系统，常会使用Reactor模式，其代替了常用的多线程处理方式，节省系统的资源，提高系统的吞吐量。下面用比较直观的形式来介绍这种模式的使用场景。 
以餐厅为例，每一个人就餐就是一个事件，顾客会先看下菜单，然后点餐，处理这些就餐事件需要服务人员。就像一个网络服务会有很多的请求，服务器会收到每个请求，然后指派工作线程去处理一样。 
 在多线程处理方式下： 
 一个人来就餐，一个服务员去服务，然后客人会看菜单，点菜。 服务员将菜单给后厨。 
 二个人来就餐，二个服务员去服务…… 
 五个人来就餐，五个服务员去服务……

 这类似多线程的处理方式，一个事件到来，就会有一个线程为其服务。很显然这种方式在人少的情况下会有很好的用户体验，每个客人都感觉自己享有了最好的服务。如果这家餐厅一直这样同一时间最多来5个客人，这家餐厅是可以很好的服务下去的。

 由于这家店的服务好，吃饭的人多了起来。同一时间会来10个客人，老板很开心，但是只有5个服务员，这样就不能一对一服务了，有些客人就不能马上享有服务员为其服务了。老板为了挣钱，不得不又请了5个服务员。现在又好了，每位顾客都享受最好最快的待遇了。

 越来越多的人对这家餐厅满意，客源又多了，同时来吃饭的人到了20人，老板高兴但又高兴不起来了，再请服务员吧，占地方不说，还要开工钱，再请人就挣不到到钱了。

 怎么办呢？老板想了想，10个服务员对付20个客人也是能对付过来的，服务员勤快点就好了，伺候完一个客人马上伺候另外一个，还是来得及的。综合考虑了一下，老板决定就使用10个服务人员的线程池！

  但是这样又有一个比较严重的缺点：如果正在接受服务员服务的客人点菜很慢，其他的客人可能就要等好长时间了。有些脾气火爆的客人可能就等不了走人了。

 这样，我么那就引入了Reactor模式，那么，Reactor模式是如何处理这个问题呢？

 老板后来发现，客人点菜比较慢，大部服务员都在等着客人点菜，其实干的活不是太多。老板之所以能当老板当然有点不一样的地方，终于发现了一个新的方法，那就是：当客人点菜的时候，服务员就可以去招呼其他客人了，等客人点好了菜，直接招呼一声“服务员”，马上就有个服务员过去服务。在用了这个新方法后，老板进行了一次裁员，只留了一个服务员！这就是用单个线程来做多线程的事。实际的餐馆都是用的Reactor模式在服务。

单线程版的Reactor模式

• 对于客户端的所有请求，都有一个专门的线程去进行处理，这个线程无线循环去监听是否又客户的请求到来，一旦收到客户端的请求，就将其分发给响应的处理器进行处理

考虑到工作线程的复用，将工作线程设计为线程池

未完。。。大家继续探索